CN111111411A - 一种氯甲苯精馏尾气的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了尾气处理领域的一种氯甲苯精馏尾气的处理方法，所述的方法包括以下步骤：将所述的含有氯化氢、甲苯及氯甲苯混合废气依次通入到以溶剂A、溶剂B、溶剂C为吸收剂的精馏塔，分离吸附氯化氢、甲苯及氯甲苯，采用溶剂A、B、C的组合，采用多级分布吸收含氯化氢、甲苯及氯甲苯混合废气，该方法能够有效的实现各组分之间的分离，废气处理彻底，能够全部实现资源化回收，且回收效率高，通过碳纤维装置中的碳纤维可以脱附再生使用，使用寿命长，氯化苯和甲苯尾气得到彻底的吸收，简单易行。

Description

一种氯甲苯精馏尾气的处理方法
技术领域
本发明涉及尾气处理技术领域，具体为一种氯甲苯精馏尾气的处理方法。
背景技术
在氯化工行业尤其是甲苯及氯甲苯氯化的生产过程中会产生大量的副产物氯化氢(HCl)，其中含有一定量的甲苯及氯甲苯，不仅对环境造成严重的污染，更严重影响现场操作人员与周围的居民。
目前，由于无机有机废气的成分复杂，处理难度大，大部分企业采用简单的水吸收或碱吸收处理工艺，不仅效果差，同时还会产生大量的高含盐废水与废酸，属于危险废物，大大加重了企业的环保压力与处理成本。因此在生产过程中尽量避免跑冒滴漏，将无组织废气收集变成有组织废气后集中处理，已减少污染物的排放。对不可避免产生的无机有机混合废气，则必须予以净化或回收处理。
此外，其他处理技术，例如燃烧吸收法、活性炭吸附法、压缩冷冻法等，这些方法中多数结果只能降低污染物，资源化率低，处理成本高、效益差，不仅会造成资源的浪费，更加剧企业的负担。
处理有机无机混合废气的关键技术在于根据各个组分的性质有效的将其分离，分步纯化。由于无机组分中含有较多的有机杂质，制成的酸附加值很低，只能用作酸洗磷化等行业。所以，迫切需要分离效果好，且操作简单，资源化纯度高、一次性投资小的处理工艺，一方面可以避免对环境的污染，另一方面甚至可以为企业带来盈利。
基于此，本发明设计了一种氯甲苯精馏尾气的处理方法，以解决上述提到的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氯甲苯精馏尾气的处理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种氯甲苯精馏尾气的处理方法，所述的方法包括以下步骤：
（1）将所述的含有氯化氢、甲苯及氯甲苯混合废气通入到以溶剂A为吸收剂的精馏塔，将混合废气中的有机组分氯甲苯吸收到液相中，与氯化氢、甲苯、氯气分离，吸收饱和后的溶剂A再经脱附得到分离的氯甲苯；
（2）将剩余的混合废气通入到以溶剂B为吸收剂的精馏塔，将混合废气中的有机组分甲苯吸收到液相中，与气相的无机组分氯化氢分离，吸收饱和后的溶剂B再经脱附得到分离的甲苯；
（3）剩余的废气通入以溶剂C为吸收剂的精馏塔，将氯化氢提起吸收到液相中，吸收饱和后的溶剂C再经脱附得到纯化的氯化氢气体；
（4）将分离后的氯甲苯和甲苯经碱液喷淋吸收装置碱液中和至中性后，再经过碳纤维装置吸收，然后经泵排出大气。
优选的，所述溶剂A选自甲醇、丁撑砜、二甲基亚砜中的任意一种。
优选的，所述溶剂B选自组成如下的白土：二氧化硅80～82％，钙、镁、铁各3～5％，其他组分6～9％。
优选的，所述溶剂C选自正丁醇、甘油、碳酸二乙酯、磷酸三甲酯中的任意一种。
优选的，所述的含有氯化氢、甲苯及氯甲苯混合废气的组成为甲苯1~5wt%，氯甲苯1~2wt%，其余为氯化氢93~98wt%。
优选的，所述的精馏塔均为填料塔，填料材质为陶瓷、聚丙烯PP、不锈钢中的任意一种；喷淋密封范围为4~8m3/（m2，h）。
优选的，所述吸收饱和后的溶剂A和溶剂B的脱附温度为70~200℃。
优选的，所述吸收饱和后的溶剂C加热脱附出氯气后循环使用，脱附温度为50~70℃，所得的氯化氢经降膜水吸收制成盐酸。
优选的，所述的碳纤维装置采用活性炭吸附纤维，所述活性炭吸附纤维经过改性压实并包裹无纺布，改变了活性炭点位的孔隙结构，甲苯和氯甲苯穿过活性炭纤维的时间更长，更容易被活性炭纤维吸附，提高了其吸附性能。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过采用溶剂A、B、C的组合，采用多级分布吸收含氯化氢、甲苯及氯甲苯混合废气，该方法能够有效的实现各组分之间的分离，废气处理彻底，能够全部实现资源化回收，且回收效率高；
2、本发明所用的脱附剂可循环利用，无二次污染，运行成本低，避免资源浪费，有明显的经济效益；
3、本发明通过碳纤维装置中的碳纤维可以脱附再生使用，使用寿命长，氯化苯和甲苯尾气得到彻底的吸收，简单易行；
4、分离效果好，且操作简单，资源化纯度高、一次性投资小的处理工艺，一方面可以避免对环境的污染，另一方面甚至可以为企业带来盈利。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
按照上述方法处理含有氯化氢、甲苯及氯甲苯混合废气，本实施例采用的主要装置包括氯甲苯精馏塔、甲苯精馏塔、氯化氢精馏塔，均为不锈钢制填料塔，内装有陶瓷填料，喷淋密封分别为4m3/（m2，h）、5m3/（m2，h）、5m3/（m2，h）、4m3/（m2，h）。
含有氯化氢、甲苯及氯甲苯混合废气的组成为甲苯1wt%，氯甲苯1.5wt%，其余为氯化氢97.5wt%。
所用的溶剂A为甲醇，所用的溶剂B为白土，所用的溶剂C为正丁醇。
吸收饱和后的溶剂A在精馏塔中脱附，脱附温度为170℃，得到产品纯度为98%的氯甲苯，吸收饱和后的溶剂B在精馏塔中脱附，脱附温度为100℃，得到产品纯度为96%的甲苯，制备的氯甲苯和甲苯通过碳纤维装置吸收，可回收用于生产，吸收饱和后的溶剂C在精馏塔中脱附，脱附温度为60℃，采用降膜水吸收制成31%的盐酸。其质量符合GB320‐1993技术指标要求。经处理后的尾气排放符合《大气污染物综合排放标准》（GB16297‐1996）二级标准。
实施例2
按照上述方法处理含有氯化氢、甲苯及氯甲苯混合废气，本实施例采用的主要装置包括氯甲苯精馏塔、甲苯精馏塔、氯化氢精馏塔，均为不锈钢制填料塔，内装有陶瓷填料，喷淋密封分别为7m3/（m2，h）、8m3/（m2，h）、6m3/（m2，h）、8m3/（m2，h）。
含有氯化氢、甲苯及氯甲苯混合废气的组成为甲苯1.5wt%，氯甲苯1.0wt%，其余为氯化氢97.5wt%。
所用的溶剂A为丁撑砜，所用的溶剂B为白土，所用的溶剂C为甘油。
吸收饱和后的溶剂A在精馏塔中脱附，脱附温度为120℃，得到产品纯度为96%的氯甲苯，吸收饱和后的溶剂B在精馏塔中脱附，脱附温度为160℃，得到产品纯度为98%的甲苯，制备的氯甲苯和甲苯通过碳纤维装置吸收，可回收用于生产，吸收饱和后的溶剂C在精馏塔中脱附，脱附温度为60℃，采用降膜水吸收制成31%的盐酸。其质量符合GB320‐1993技术指标要求。经处理后的尾气排放符合《大气污染物综合排放标准》（GB16297‐1996）二级标准。
实施例3
按照上述方法处理含有氯化氢、甲苯及氯甲苯混合废气，本实施例采用的主要装置包括氯甲苯精馏塔、甲苯精馏塔、氯化氢精馏塔，均为不锈钢制填料塔，内装有陶瓷填料，喷淋密封分别为5m3/（m2，h）、7m3/（m2，h）、4m3/（m2，h）、6m3/（m2，h）。
含有氯化氢、甲苯及氯甲苯混合废气的组成为甲苯4.0wt%，氯甲苯3.0wt%，其余为氯化氢93wt%。
所用的溶剂A为丁撑砜，所用的溶剂B为白土，所用的溶剂C为碳酸二乙酯。
吸收饱和后的溶剂A在精馏塔中脱附，脱附温度为190℃，得到产品纯度为97%的氯甲苯，吸收饱和后的溶剂B在精馏塔中脱附，脱附温度为180℃，得到产品纯度为98%的甲苯，制备的氯甲苯和甲苯通过碳纤维装置吸收，可回收用于生产，吸收饱和后的溶剂C在精馏塔中脱附，脱附温度为60℃，采用降膜水吸收制成31%的盐酸。其质量符合GB320‐1993技术指标要求。经处理后的尾气排放符合《大气污染物综合排放标准》（GB16297‐1996）二级标准。
实施例4
按照上述方法处理含有氯化氢、甲苯及氯甲苯混合废气，本实施例采用的主要装置包括氯甲苯精馏塔、甲苯精馏塔、氯化氢精馏塔，均为不锈钢制填料塔，内装有陶瓷填料，喷淋密封分别为4m3/（m2，h）、5m3/（m2，h）、4m3/（m2，h）、4m3/（m2，h）。
含有氯化氢、甲苯及氯甲苯混合废气的组成为甲苯3.5wt%，氯甲苯1.0wt%，其余为氯化氢95.5wt%。
所用的溶剂A为二甲基亚砜，所用的溶剂B为白土，所用的溶剂C为磷酸三甲酯。
吸收饱和后的溶剂A在精馏塔中脱附，脱附温度为170℃，得到产品纯度为97%的氯甲苯，吸收饱和后的溶剂B在精馏塔中脱附，脱附温度为190℃，得到产品纯度为97%的甲苯，制备的氯甲苯和甲苯通过碳纤维装置吸收，可回收用于生产，吸收饱和后的溶剂C在精馏塔中脱附，脱附温度为70℃，采用降膜水吸收制成31%的盐酸。其质量符合GB320‐1993技术指标要求。经处理后的尾气排放符合《大气污染物综合排放标准》（GB16297‐1996）二级标准。
实施例5
按照上述方法处理含有氯化氢、甲苯及氯甲苯混合废气，本实施例采用的主要装置包括氯甲苯精馏塔、甲苯精馏塔、氯化氢精馏塔，均为不锈钢制填料塔，内装有陶瓷填料，喷淋密封分别为7m3/（m2，h）、6m3/（m2，h）、6m3/（m2，h）、7m3/（m2，h）。
含有氯化氢、甲苯及氯甲苯混合废气的组成为甲苯2.5wt%，氯甲苯1.5wt%，其余为氯化氢96wt%。
所用的溶剂A为甲醇，所用的溶剂B为白土，所用的溶剂C为正丁醇。
吸收饱和后的溶剂A在精馏塔中脱附，脱附温度为185℃，得到产品纯度为98%的氯甲苯，吸收饱和后的溶剂B在精馏塔中脱附，脱附温度为80℃，得到产品纯度为96%的甲苯，制备的氯甲苯和甲苯通过碳纤维装置吸收，可回收用于生产，吸收饱和后的溶剂C在精馏塔中脱附，脱附温度为60℃，采用降膜水吸收制成31%的盐酸。其质量符合GB320‐1993技术指标要求。经处理后的尾气排放符合《大气污染物综合排放标准》（GB16297‐1996）二级标准。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种氯甲苯精馏尾气的处理方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：
（1）将所述的含有氯化氢、甲苯及氯甲苯混合废气通入到以溶剂A为吸收剂的精馏塔，将混合废气中的有机组分氯甲苯吸收到液相中，与氯化氢、甲苯、氯气分离，吸收饱和后的溶剂A再经脱附得到分离的氯甲苯；
（2）将剩余的混合废气通入到以溶剂B为吸收剂的精馏塔，将混合废气中的有机组分甲苯吸收到液相中，与气相的无机组分氯化氢分离，吸收饱和后的溶剂B再经脱附得到分离的甲苯；
（3）剩余的废气通入以溶剂C为吸收剂的精馏塔，将氯化氢提起吸收到液相中，吸收饱和后的溶剂C再经脱附得到纯化的氯化氢气体；
（4）将分离后的氯甲苯和甲苯经碱液喷淋吸收装置碱液中和至中性后，再经过碳纤维装置吸收，然后经泵排出大气。
2.根据权利要求1所述的一种氯甲苯精馏尾气的处理方法，其特征在于：所述溶剂A选自甲醇、丁撑砜、二甲基亚砜中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种氯甲苯精馏尾气的处理方法，其特征在于：所述溶剂B选自组成如下的白土：二氧化硅80～82％，钙、镁、铁各3～5％，其他组分6～9％。
4.根据权利要求1所述的一种氯甲苯精馏尾气的处理方法，其特征在于：所述溶剂C选自正丁醇、甘油、碳酸二乙酯、磷酸三甲酯中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种氯甲苯精馏尾气的处理方法，其特征在于：所述的含有氯化氢、甲苯及氯甲苯混合废气的组成为甲苯1~5wt%，氯甲苯1~2wt%，其余为氯化氢93~98wt%。
6.根据权利要求1所述的一种氯甲苯精馏尾气的处理方法，其特征在于：所述的精馏塔均为填料塔，填料材质为陶瓷、聚丙烯PP、不锈钢中的任意一种；喷淋密封范围为4~8m3/（m2，h）。
7.根据权利要求1所述的一种氯甲苯精馏尾气的处理方法，其特征在于：所述吸收饱和后的溶剂A和溶剂B的脱附温度为70~200℃。
8.根据权利要求1所述的一种氯甲苯精馏尾气的处理方法，其特征在于：所述吸收饱和后的溶剂C加热脱附出氯气后循环使用，脱附温度为50~70℃，所得的氯化氢经降膜水吸收制成盐酸。
9.根据权利要求1所述的一种氯甲苯精馏尾气的处理方法，其特征在于：所述的碳纤维装置采用活性炭吸附纤维，所述活性炭吸附纤维经过改性压实并包裹无纺布。
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